地震勘探检波器在油气勘探中的运用综述

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1、地震勘探检波器在油气勘探中的运用综述地震勘探检波器在油气勘探中的运用综述【摘耍】地震勘探技术是石油领域中的一项重耍技术，对于探测右油的储量具有非常重要的作用。可以这样说，地震勘探技术的发展，关乎整个石油行业的发展，地震勘探技术为石油行业提供有力的技术支持，保证了探测右油储量成为现实。伴随着地震勘探的发展,特别是微电子技术和计算机技术的飞速发展，检波器的发展也达到了一定的高度，MEMS三分量数字检波器更是引起了大家的高度关注，本文将较为全面地介绍检波器的发展历史以及不同检波器的特点，以便大家对检波器有史进一步的认识。【关

2、键词】检波器发展MEMS三分量地震勘探技术在实际的石油勘探中应用的十分广泛，是目前石油勘探的主要技术之一，在许多的石油勘探中都有应用。勘探技术的发展也推动了检波器技术的发展，检波器从最初的灵敏度低、频带窄发成现在动态范围更大、频带更宽、失真度更低、适合高分辨率勘探的高精度地震检波器-一般认为国内外地震检波器的发展已经经历了以个阶段：第一阶段为70年代以前：该阶段地震仪器使用模拟纪录，道数少(20-50道)。地震检波器特点是频带窄(14-60Hz)、低灵敏度(3-5v/m/s)＞动态范围小(30dB)、型号单一。第二阶段

3、为80年代屮期：地震仪器实现了数字化，计算机数据处理技术也相继发展，更重要的是三维地震勘探、高分辨率地震勘探的出现，地震勘探领域扩大到山地、戈壁、沙漠、滩海及海上，地震检波器在性能及型号上发生了较大的变化。一大批高性能技术指标的检波器相继出现，检波器的灵敏度、自然频率、失真系数、假频等技术指标都得到较大改进，更加适用于地震勘探的需求。第三阶段为90年代：国内部分检波器生产厂家，引进了国外的检波器生产线，经过消化吸收，其检波器技术水平达到了国际发达国家水平。随着高精度地震勘探的推广，检波器向三高（高保真、高灵敏度、高分辨

4、）方向发展，检波器的型号和品种也越来越多，例如：不同型号超级检波器、涡流检波器、高性能压电检波器等。笫四阶段：21世纪始：随着传感器技术、电子技术、计算机技术、数据传输技术等技术的发展。现在高分辨地震数据采集，要求采集的地震数据达到高精确度、高信噪比、高矢量保真度，因此这个阶段相继出现了精度更高的检波器。新型检波器发展的特点主要表现在:（1）采用新的检测原理。光纤传感技术、微电子机械传感技术、高性能压电材料、电容传感器等…批高新技术进入地震勘探检波器领域；（2）检波器内全面实现数字化，减少了信号的模拟传输部分；（3）检

5、波器的动态范围、灵敏度、失真等技术指标大幅度提高，抗电磁干扰能力大幅度增强1传统的地震检波器按工作原理分为：动圈式、压电式和涡流式检波器1.1动圈式检波器动圈式检波器是目前地震中最常用的检波器，它是基于电磁感应原理。利用上、下两个线圈绕制在铝制线圈架上，组成一个惯性体,由弹簧片悬挂在永久磁铁产生的磁场中，永久磁铁与检波器外壳固定在一起。当检波器外壳随地面震动吋，引起线圈相对于永久磁铁运动,两线圈产生感应电动势，随着检波器外壳振动的大小变化，感应电动势也随之变化，速度越大，感应电势也大，检波器震动吋，在检波器的输出端输出

6、相应的电信号，传输给地震仪器。为了提高检波器的机电转换效率，使磁钢的两个磁极都起作用，即在两极磁场中都有线圈在工作，并使两个线圈产生的感应电动势相加，提高检波器的灵敏度。为了实现这一冃的，在绕制线圈时，一个线圈止绕另一线圈反绕，并把上线圈的终端与下线圈的起端联在一起（反向连接），把上下线圈的另外两个端头做为输出端。当线圈相对磁钢运动时，由于两线圈的磁场方向相反，所以连接的两线圈的感应电势是同向相加的。对于外界磁场干扰，反向连接的两线圈的感应电势是反向抵消的，这样就提高了抗干扰能力（如图l）o1.2压电检波器由于新型压电

7、材料的进步，基于压电原理的检波器也日益受到地震仪器专业人员的重视。压电检波器的原理是利用某些强电介质晶体受外力作用后，其分子内部产生极化现象导致正负电荷分离，使其两个表面上产生符号相反的电荷，即产生了电动势，它是一种自发电式传感器，由于电荷电量没有驱动能力，一般需要与其配套的检测放大电路。该电路主要有二个主要作用：一是放大压电元件的微弱信号;二是阻抗变换，把高输入阻抗变为与地震仪器配套的低输入阻抗。通常由电压放大器和屯荷放大器二种形式。陆用压电检波器具有高灵敏度、宽频带、大动态范围、谐波失真小和相位一致性好的优良性能。

8、但是，由于陆用压电检波器是一种有源检波器，也就是使用时必须每个检波器需要供电电源，不利于施工，且采集的地震信号多集屮在100Hz左右，所以在低频段，非常容易造成信号的失真。1.3涡流式检波器涡流检波器也是应用电磁感应原理制成的。把一块金属导体放在磁场中，使其在固定磁场中运动时，在金属导体中会感应出相互闭合的电流，称为涡流。非磁性的